mirror of
https://github.com/gwm17/catima.git
synced 2025-02-16 17:38:51 -05:00
Andrej Prochazka
GitHub
commit
a547da675e
550
catima.pyx
550
catima.pyx
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@ -1,550 +0,0 @@
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"""
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catima python module
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~~~~~~~~~~~
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||||||
This module provides interface to the catima c++ library
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||||||
:copyright: (c) 2017 by Andrej Prochazka
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||||||
:licence: GNU Affero General Public License, see LICENCE for more details
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"""
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cimport catimac
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from libcpp.vector cimport vector
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from enum import IntEnum
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import numpy
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cdef class Material:
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cdef catimac.Material cbase
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def __cinit__(self, elements=None, thickness=None, density=None, i_potential=None):
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self.cbase = catimac.Material()
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if(elements and (isinstance(elements[0],float) or isinstance(elements[0],int))):
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self.cbase.add_element(elements[0],elements[1],elements[2])
|
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if(elements and isinstance(elements[0],list)):
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for e in elements:
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self.cbase.add_element(e[0],e[1],e[2])
|
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self.cbase.calculate()
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if(not thickness is None):
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self.thickness(thickness)
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if(not density is None):
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self.density(density)
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if(not i_potential is None):
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self.I(i_potential)
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cdef from_c(self, catimac.Material &other):
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self.cbase = other
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cdef catimac.Material getc(self):
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cdef catimac.Material res
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res = self.cbase
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return res
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def copy(self):
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res = Material()
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res.cbase = self.cbase
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return res
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def add_element(self, a, z , s):
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self.cbase.add_element(a, z, s)
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def ncomponents(self):
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return self.cbase.ncomponents()
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def molar_mass(self):
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return self.cbase.M()
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def M(self):
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return self.cbase.M()
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def density(self, val=None):
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if(val is None):
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return self.cbase.density()
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else:
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return self.cbase.density(val)
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||||||
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def thickness(self, val=None):
|
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||||||
if(val is None):
|
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return self.cbase.thickness()
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||||||
else:
|
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return self.cbase.thickness(val)
|
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def thickness_cm(self, val):
|
|
||||||
return self.cbase.thickness_cm(val)
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def I(self, val=None):
|
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if(val is None):
|
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return self.cbase.I()
|
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||||||
else:
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return self.cbase.I(val)
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class material(IntEnum):
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PLASTIC = 201
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AIR = 202
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CH2 = 203
|
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LH2 = 204
|
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||||||
LD2 = 205
|
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||||||
WATER = 206
|
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||||||
DIAMOND = 207
|
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||||||
GLASS = 208
|
|
||||||
ALMG3 = 209
|
|
||||||
ARCO2_30 = 210
|
|
||||||
CF4 = 211
|
|
||||||
ISOBUTANE = 212
|
|
||||||
KAPTON = 213
|
|
||||||
MYLAR = 214
|
|
||||||
NAF = 215
|
|
||||||
P10 = 216
|
|
||||||
POLYOLEFIN = 217
|
|
||||||
CMO2 = 218
|
|
||||||
SUPRASIL = 219
|
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||||||
HAVAR = 220
|
|
||||||
STEEL = 221
|
|
||||||
METHANE = 222
|
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def get_material(int matid):
|
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||||||
res = Material()
|
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||||||
cdef catimac.Material cres = catimac.get_material(matid);
|
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||||||
res.from_c(cres)
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||||||
return res
|
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||||||
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||||||
cdef class Target:
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cdef catimac.Target cbase
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def __cinit__(self,a,z,stn):
|
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self.cbase.A = a
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self.cbase.Z = z
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||||||
self.cbase.stn = stn
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||||||
def A(self):
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||||||
return self.cbase.A
|
|
||||||
def Z(self):
|
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return self.cbase.Z
|
|
||||||
def stn(self):
|
|
||||||
return self.cbase.stn
|
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||||||
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||||||
cdef class Layers:
|
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cdef public:
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materials
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def __init__(self):
|
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||||||
self.materials=[]
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||||||
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||||||
def add(self,Material m):
|
|
||||||
self.materials.append(m.copy())
|
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||||||
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||||||
def num(self):
|
|
||||||
return len(self.materials)
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||||||
def get(self, key):
|
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||||||
return self.materials[key]
|
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||||||
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||||||
def __getitem__(self, key):
|
|
||||||
if(isinstance(key,int) and key<self.num()):
|
|
||||||
return self.get(key)
|
|
||||||
return None
|
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||||||
|
|
||||||
def __add__(self, other):
|
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||||||
res = Layers()
|
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||||||
for e in self.materials:
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||||||
res.add(e)
|
|
||||||
|
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||||||
if(isinstance(other,Layers)):
|
|
||||||
for e in other.materials:
|
|
||||||
res.add(e)
|
|
||||||
if(isinstance(other,Material)):
|
|
||||||
res.add(other.copy())
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef catimac.Layers getc(self):
|
|
||||||
cdef catimac.Layers res
|
|
||||||
#for l in self.materials:
|
|
||||||
# res.add(l.getc())
|
|
||||||
return res
|
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||||||
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||||||
cdef class Projectile:
|
|
||||||
cdef catimac.Projectile cbase
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||||||
def __cinit__(self, A, Z, Q=None,T=None):
|
|
||||||
self.cbase.A = A
|
|
||||||
self.cbase.Z = Z
|
|
||||||
self.cbase.Q = Z
|
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||||||
if(Q):
|
|
||||||
self.cbase.Q = Q
|
|
||||||
if(T):
|
|
||||||
self.cbase.T = T
|
|
||||||
def T(self,val=None):
|
|
||||||
if(val is None):
|
|
||||||
return self.cbase.T
|
|
||||||
self.cbase.T = val;
|
|
||||||
def __call__(self,val=None):
|
|
||||||
if(val is None):
|
|
||||||
return self.cbase.T
|
|
||||||
else:
|
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||||||
self.T(val)
|
|
||||||
return self
|
|
||||||
def A(self):
|
|
||||||
return self.cbase.A
|
|
||||||
def Z(self):
|
|
||||||
return self.cbase.Z
|
|
||||||
def Q(self):
|
|
||||||
return self.cbase.Q
|
|
||||||
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||||||
cdef class Result:
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cdef public double Ein
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||||||
cdef public double Eout
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||||||
cdef public double Eloss
|
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||||||
cdef public double range
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|
||||||
cdef public double dEdxi
|
|
||||||
cdef public double dEdxo
|
|
||||||
cdef public double sigma_E
|
|
||||||
cdef public double sigma_a
|
|
||||||
cdef public double sigma_r
|
|
||||||
cdef public double tof
|
|
||||||
cdef public double sp
|
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||||||
def __init__(self):
|
|
||||||
self.Ein=0.0
|
|
||||||
self.Eout=0.0
|
|
||||||
self.Eloss=0.0
|
|
||||||
self.range=0.0
|
|
||||||
self.dEdxi=0.0
|
|
||||||
self.dEdxo=0.0
|
|
||||||
self.sigma_E=0.0
|
|
||||||
self.sigma_a=0.0
|
|
||||||
self.sigma_r=0.0
|
|
||||||
self.tof=0.0
|
|
||||||
self.sp=1.0
|
|
||||||
|
|
||||||
def get_dict(self):
|
|
||||||
return {"Ein":self.Ein,
|
|
||||||
"Eout":self.Eout,
|
|
||||||
"Eloss":self.Eloss,
|
|
||||||
"range":self.range,
|
|
||||||
"dEdxi":self.dEdxi,
|
|
||||||
"dEdxo":self.dEdxo,
|
|
||||||
"sigma_E":self.sigma_E,
|
|
||||||
"sigma_a":self.sigma_a,
|
|
||||||
"sigma_r":self.sigma_r,
|
|
||||||
"tof":self.tof,
|
|
||||||
"sp":self.sp,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
def __getitem__(self,key):
|
|
||||||
d = self.get_dict()
|
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||||||
if(key in d):
|
|
||||||
return d[key]
|
|
||||||
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||||||
cdef setc(self,catimac.Result &val):
|
|
||||||
self.Ein=val.Ein
|
|
||||||
self.Eout=val.Eout
|
|
||||||
self.Eloss=val.Eloss
|
|
||||||
self.range=val.range
|
|
||||||
self.dEdxi=val.dEdxi
|
|
||||||
self.dEdxo=val.dEdxo
|
|
||||||
self.sigma_E=val.sigma_E
|
|
||||||
self.sigma_a=val.sigma_a
|
|
||||||
self.sigma_r=val.sigma_r
|
|
||||||
self.tof=val.tof
|
|
||||||
self.sp=val.sp
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef class MultiResult:
|
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||||||
cdef public Result total_result
|
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||||||
cdef public results
|
|
||||||
cdef public total
|
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||||||
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||||||
def __init__(self):
|
|
||||||
self.total_result = Result()
|
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||||||
self.results = []
|
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||||||
self.total = {}
|
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||||||
|
|
||||||
cdef setc(self, catimac.MultiResult &val):
|
|
||||||
self.total_result.setc(val.total_result)
|
|
||||||
for e in val.results:
|
|
||||||
self.results.append(e)
|
|
||||||
self.total = self.total_result.get_dict()
|
|
||||||
|
|
||||||
def __getitem__(self,key):
|
|
||||||
if(isinstance(key,int) and key<len(self.results)):
|
|
||||||
return self.results[key]
|
|
||||||
if(isinstance(key,str) and key in self.total):
|
|
||||||
return self.total[key]
|
|
||||||
return None
|
|
||||||
|
|
||||||
def getJSON(self):
|
|
||||||
res = {}
|
|
||||||
res["result"] = self.total
|
|
||||||
res["partial"] = []
|
|
||||||
for r in self.results:
|
|
||||||
res["partial"].append(r)
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
|
|
||||||
class z_eff_type(IntEnum):
|
|
||||||
none = 0,
|
|
||||||
pierce_blann = 1
|
|
||||||
anthony_landorf = 2
|
|
||||||
hubert = 3
|
|
||||||
winger = 4
|
|
||||||
schiwietz = 5
|
|
||||||
global_code = 6
|
|
||||||
atima14 = 7
|
|
||||||
|
|
||||||
class omega_type(IntEnum):
|
|
||||||
atima = 0,
|
|
||||||
bohr = 1
|
|
||||||
|
|
||||||
class skip_calculation(IntEnum):
|
|
||||||
skip_none = 0
|
|
||||||
skip_tof = 1
|
|
||||||
skip_sigma_a = 2
|
|
||||||
skip_sigma_r = 4
|
|
||||||
|
|
||||||
class corrections(IntEnum):
|
|
||||||
no_barkas = 1
|
|
||||||
no_lindhard = 2
|
|
||||||
no_shell_correction = 4
|
|
||||||
no_highenergy = 8
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef class Config:
|
|
||||||
cdef catimac.Config cbase
|
|
||||||
def __cinit__(self):
|
|
||||||
#self.cbase = catimac.Config()
|
|
||||||
self.cbase.z_effective = z_eff_type.pierce_blann
|
|
||||||
self.cbase.skip = 0
|
|
||||||
self.cbase.calculation = 1
|
|
||||||
self.cbase.corrections = 0
|
|
||||||
|
|
||||||
def z_effective(self, val=None):
|
|
||||||
if(val is None):
|
|
||||||
return self.cbase.z_effective
|
|
||||||
else:
|
|
||||||
self.cbase.z_effective = val
|
|
||||||
|
|
||||||
def skip_calculation(self, val=None):
|
|
||||||
if(val is None):
|
|
||||||
return self.cbase.skip
|
|
||||||
else:
|
|
||||||
self.cbase.skip = val
|
|
||||||
|
|
||||||
def corrections(self, val=None):
|
|
||||||
if(val is None):
|
|
||||||
return self.cbase.corrections
|
|
||||||
else:
|
|
||||||
self.cbase.corrections = val
|
|
||||||
|
|
||||||
def calculation(self, val=None):
|
|
||||||
if(val is None):
|
|
||||||
return self.cbase.calculation
|
|
||||||
else:
|
|
||||||
self.cbase.calculation = val
|
|
||||||
|
|
||||||
def set(self,other):
|
|
||||||
if("z_effective" in other):
|
|
||||||
self.cbase.z_effective = other["z_effective"]
|
|
||||||
if("calculation" in other):
|
|
||||||
self.cbase.calculation = other["calculation"]
|
|
||||||
if("corrections" in other):
|
|
||||||
self.cbase.corrections = other["corrections"]
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def get(self):
|
|
||||||
res = {}
|
|
||||||
res["z_effective"] = self.cbase.z_effective
|
|
||||||
res["corrections"] = self.cbase.corrections
|
|
||||||
res["calculation"] = self.cbase.calculation
|
|
||||||
res["skip"] = self.cbase.skip
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
|
|
||||||
def print_info(self):
|
|
||||||
print("z_effective = %s"%z_eff_type(self.cbase.z_effective))
|
|
||||||
print("calculation = %s"%omega_type(self.cbase.dedx_straggling))
|
|
||||||
|
|
||||||
default_config = Config()
|
|
||||||
|
|
||||||
def calculate(Projectile projectile, material, energy = None, config=default_config):
|
|
||||||
if(not energy is None):
|
|
||||||
projectile.T(energy)
|
|
||||||
if(isinstance(material,Material)):
|
|
||||||
return calculate_material(projectile, material, config = config)
|
|
||||||
if(isinstance(material,Layers)):
|
|
||||||
return calculate_layers(projectile, material, config = config)
|
|
||||||
|
|
||||||
def calculate_material(Projectile projectile, Material material, energy = None, Config config = default_config):
|
|
||||||
if(not energy is None):
|
|
||||||
projectile.T(energy)
|
|
||||||
cdef catimac.Result cres = catimac.calculate(projectile.cbase,material.cbase,config.cbase)
|
|
||||||
res = Result()
|
|
||||||
res.setc(cres)
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
|
|
||||||
def calculate_layers(Projectile projectile, Layers layers, energy = None, Config config = default_config):
|
|
||||||
cdef catimac.Layers clayers
|
|
||||||
clayers = catimac.Layers()
|
|
||||||
clayers = get_clayers(layers)
|
|
||||||
if(not energy is None):
|
|
||||||
projectile.T(energy)
|
|
||||||
cdef catimac.MultiResult cres = catimac.calculate(projectile.cbase, clayers, config.cbase)
|
|
||||||
res = MultiResult()
|
|
||||||
res.setc(cres)
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef catimac.Layers get_clayers(Layers layers):
|
|
||||||
cdef catimac.Layers res
|
|
||||||
cdef catimac.Material m
|
|
||||||
for l in layers.materials:
|
|
||||||
m = get_cmaterial(l)
|
|
||||||
res.add(m)
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef catimac.Material get_cmaterial(Material material):
|
|
||||||
cdef catimac.Material res
|
|
||||||
res = material.cbase
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
|
|
||||||
def projectile_range(Projectile projectile, Material material, energy = None, Config config = default_config):
|
|
||||||
if(isinstance(energy,numpy.ndarray)):
|
|
||||||
res = numpy.empty(energy.size)
|
|
||||||
for i,e in enumerate(energy):
|
|
||||||
projectile.T(e)
|
|
||||||
res[i] = catimac.range(projectile.cbase, material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
elif(energy is not None):
|
|
||||||
projectile.T(energy)
|
|
||||||
return catimac.range(projectile.cbase, material.cbase, config.cbase);
|
|
||||||
|
|
||||||
def dedx_from_range(Projectile projectile, Material material, energy = None, Config config = default_config):
|
|
||||||
if(isinstance(energy,numpy.ndarray)):
|
|
||||||
res = catimac.dedx_from_range(projectile.cbase, <vector[double]>energy.tolist(), material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
return numpy.asarray(res);
|
|
||||||
if(isinstance(energy,list)):
|
|
||||||
return catimac.dedx_from_range(projectile.cbase, <vector[double]>energy, material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
if(energy is not None):
|
|
||||||
projectile.T(energy)
|
|
||||||
return catimac.dedx_from_range(projectile.cbase, material.cbase, config.cbase);
|
|
||||||
|
|
||||||
def domega2de(Projectile projectile, Material material, energy = None, Config config = default_config):
|
|
||||||
if(isinstance(energy,numpy.ndarray)):
|
|
||||||
res = numpy.empty(energy.size)
|
|
||||||
for i,e in enumerate(energy):
|
|
||||||
res[i] = catimac.domega2de(projectile.cbase, e, material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
if(energy is None):
|
|
||||||
energy = projectile.T()
|
|
||||||
return catimac.domega2de(projectile.cbase, energy, material.cbase, config.cbase);
|
|
||||||
|
|
||||||
def da2de(Projectile projectile, Material material, energy = None, Config config = default_config):
|
|
||||||
if(isinstance(energy,numpy.ndarray)):
|
|
||||||
res = numpy.empty(energy.size)
|
|
||||||
for i,e in enumerate(energy):
|
|
||||||
res[i] = catimac.da2de(projectile.cbase, e, material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
if(energy is None):
|
|
||||||
energy = projectile.T()
|
|
||||||
return catimac.da2de(projectile.cbase, energy, material.cbase, config.cbase);
|
|
||||||
|
|
||||||
def dedx(Projectile projectile, Material material, energy = None, Config config = default_config):
|
|
||||||
if(isinstance(energy,numpy.ndarray)):
|
|
||||||
res = numpy.empty(energy.size)
|
|
||||||
for i,e in enumerate(energy):
|
|
||||||
projectile.T(e)
|
|
||||||
res[i] = catimac.dedx(projectile.cbase, material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
if(energy is not None):
|
|
||||||
projectile.T(energy)
|
|
||||||
return catimac.dedx(projectile.cbase, material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
|
|
||||||
def domega2dx(Projectile projectile, Material material, energy = None, Config config = default_config):
|
|
||||||
if(isinstance(energy,numpy.ndarray)):
|
|
||||||
res = numpy.empty(energy.size)
|
|
||||||
for i,e in enumerate(energy):
|
|
||||||
res[i] = catimac.domega2dx(projectile.cbase, e, material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
if(energy is None):
|
|
||||||
energy = projectile.T()
|
|
||||||
return catimac.domega2dx(projectile.cbase, energy, material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
|
|
||||||
def energy_out(Projectile projectile, Material material, energy = None, Config config = default_config):
|
|
||||||
if(isinstance(energy,numpy.ndarray)):
|
|
||||||
res = catimac.energy_out(projectile.cbase, <vector[double]>energy.tolist(), material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
return numpy.asarray(res)
|
|
||||||
if(isinstance(energy,list)):
|
|
||||||
return catimac.energy_out(projectile.cbase, <vector[double]>energy, material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
if(energy is None):
|
|
||||||
energy = projectile.T()
|
|
||||||
return catimac.energy_out(projectile.cbase, <double>energy, material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
|
|
||||||
def w_magnification(Projectile projectile, Material material, energy = None, Config config = default_config):
|
|
||||||
if(energy is None):
|
|
||||||
energy = projectile.T()
|
|
||||||
return catimac.w_magnification(projectile.cbase,energy, material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
|
|
||||||
def bethek_dedx_e(Projectile projectile, Target t, Config c = default_config, Ipot=0.0):
|
|
||||||
return catimac.bethek_dedx_e(projectile.cbase, t.cbase,c.cbase,Ipot)
|
|
||||||
|
|
||||||
def lindhard(Projectile projectile):
|
|
||||||
return catimac.bethek_lindhard(projectile.cbase);
|
|
||||||
|
|
||||||
def lindhard_X(Projectile projectile):
|
|
||||||
return catimac.bethek_lindhard_X(projectile.cbase);
|
|
||||||
|
|
||||||
def z_effective(Projectile p, Target t, Config c = default_config):
|
|
||||||
return catimac.z_effective(p.cbase, t.cbase, c.cbase)
|
|
||||||
|
|
||||||
def z_eff_Pierce_Blann(double z, double beta):
|
|
||||||
return catimac.z_eff_Pierce_Blann(z,beta)
|
|
||||||
|
|
||||||
def z_eff_Anthony_Landford(double pz, double beta, double tz):
|
|
||||||
return catimac.z_eff_Anthony_Landford(pz, beta, tz);
|
|
||||||
|
|
||||||
def z_eff_Hubert(double pz, double E, double tz):
|
|
||||||
return catimac.z_eff_Hubert(pz, E, tz);
|
|
||||||
|
|
||||||
def z_eff_Winger(double pz, double beta, double tz):
|
|
||||||
return catimac.z_eff_Winger(pz, beta, tz);
|
|
||||||
|
|
||||||
def z_eff_global(double pz, double E, double tz):
|
|
||||||
return catimac.z_eff_global(pz, E, tz);
|
|
||||||
|
|
||||||
def z_eff_atima14(double pz, double E, double tz):
|
|
||||||
return catimac.z_eff_atima14(pz, E, tz);
|
|
||||||
|
|
||||||
def z_eff_Schiwietz(double pz, double beta, double tz):
|
|
||||||
return catimac.z_eff_Schiwietz(pz, beta, tz);
|
|
||||||
|
|
||||||
def gamma_from_T(double T):
|
|
||||||
return catimac.gamma_from_T(T);
|
|
||||||
|
|
||||||
def beta_from_T(double T):
|
|
||||||
return catimac.beta_from_T(T);
|
|
||||||
|
|
||||||
def get_data(Projectile projectile, Material material, Config config = default_config):
|
|
||||||
data = catimac.get_data(projectile.cbase, material.cbase, config.cbase)
|
|
||||||
return [data.range,data.range_straggling,data.angular_variance]
|
|
||||||
|
|
||||||
# constants
|
|
||||||
max_datapoints = catimac.max_datapoints
|
|
||||||
max_storage_data = catimac.max_storage_data
|
|
||||||
logEmin = catimac.logEmin
|
|
||||||
logEmax = catimac.logEmax
|
|
||||||
|
|
||||||
def energy_table(unsigned int i):
|
|
||||||
if(i<catimac.energy_table.num):
|
|
||||||
return catimac.energy_table(i)
|
|
||||||
else:
|
|
||||||
return -1.0
|
|
||||||
|
|
||||||
def get_energy_table():
|
|
||||||
r = [catimac.energy_table(x) for x in range(catimac.energy_table.num)]
|
|
||||||
return r
|
|
||||||
|
|
||||||
def storage_info():
|
|
||||||
res = []
|
|
||||||
for i in range(catimac.max_storage_data):
|
|
||||||
data = catimac._storage.Get(i)
|
|
||||||
if(data.p.A>0 and data.p.Z>0 and data.m.ncomponents()>0):
|
|
||||||
matter = []
|
|
||||||
for j in range(data.m.ncomponents()):
|
|
||||||
e = data.m.get_element(j)
|
|
||||||
matter.append([e.A,e.Z,e.stn])
|
|
||||||
res.append({"projectile":[data.p.A,data.p.Z],"matter":matter, "config":data.config})
|
|
||||||
return res
|
|
||||||
|
|
||||||
def catima_info():
|
|
||||||
print("CATIMA version = 1.1")
|
|
||||||
print("number of energy points = %g"%max_datapoints)
|
|
||||||
print("min energy point = 10^%g MeV/u"%logEmin)
|
|
||||||
print("max energy point = 10^%g MeV/u"%logEmax)
|
|
||||||
143
catimac.pxd
143
catimac.pxd
|
|
@ -1,143 +0,0 @@
|
||||||
"""
|
|
||||||
catima cython
|
|
||||||
~~~~~~~~~~~~~~~~~
|
|
||||||
:copyright: (c) 2017 by Andrej Prochazka
|
|
||||||
:licence: GNU Affero General Public License, see LICENCE for more details
|
|
||||||
"""
|
|
||||||
|
|
||||||
from libcpp.vector cimport vector
|
|
||||||
from libcpp.pair cimport pair
|
|
||||||
from libcpp cimport bool
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef extern from "catima/structures.h" namespace "catima":
|
|
||||||
cdef struct Target:
|
|
||||||
double A
|
|
||||||
int Z
|
|
||||||
double stn
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef struct Projectile:
|
|
||||||
double A
|
|
||||||
double Z
|
|
||||||
double Q
|
|
||||||
double T
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef struct Result:
|
|
||||||
double Ein
|
|
||||||
double Eout
|
|
||||||
double Eloss
|
|
||||||
double range
|
|
||||||
double dEdxi
|
|
||||||
double dEdxo
|
|
||||||
double sigma_E
|
|
||||||
double sigma_a
|
|
||||||
double sigma_r
|
|
||||||
double tof
|
|
||||||
double sp
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef cppclass MultiResult:
|
|
||||||
vector[Result] results
|
|
||||||
Result total_result
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef cppclass Material:
|
|
||||||
Material() except +
|
|
||||||
void add_element(double , int , double )
|
|
||||||
Target get_element(int)
|
|
||||||
int ncomponents()
|
|
||||||
double M()
|
|
||||||
double density()
|
|
||||||
void density(double val)
|
|
||||||
double thickness()
|
|
||||||
void thickness(double val)
|
|
||||||
void thickness_cm(double val)
|
|
||||||
void calculate()
|
|
||||||
double I()
|
|
||||||
void I(double val)
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef cppclass Layers:
|
|
||||||
Layers() except +
|
|
||||||
const vector[Material]& get_materials() const
|
|
||||||
void add(Material m)
|
|
||||||
int num()const
|
|
||||||
Material& operator[](int i)
|
|
||||||
Layers& operator=(const Layers& other)
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef extern from "catima/material_database.h" namespace "catima":
|
|
||||||
cdef Material get_material(int)
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef extern from "catima/config.h" namespace "catima":
|
|
||||||
cdef struct Config:
|
|
||||||
char z_effective;
|
|
||||||
char skip;
|
|
||||||
char corrections;
|
|
||||||
char calculation;
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef extern from "catima/catima.h" namespace "catima":
|
|
||||||
cdef double dedx(Projectile &p, const Material &t,const Config &c)
|
|
||||||
cdef double domega2dx(Projectile &p, double T, const Material &mat, const Config &c)
|
|
||||||
cdef double range(Projectile &p, const Material &t, const Config &c);
|
|
||||||
cdef double dedx_from_range(Projectile &p, const Material &t, const Config &c);
|
|
||||||
cdef vector[double] dedx_from_range(Projectile &p, vector[double] &T, const Material &t, const Config &c);
|
|
||||||
cdef double energy_out(Projectile &p, double T, const Material &t, const Config &c);
|
|
||||||
cdef vector[double] energy_out(Projectile &p, vector[double] &T, const Material &t, const Config &c);
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef double domega2de(Projectile &p, double T, const Material &t, const Config &c);
|
|
||||||
cdef double da2de(Projectile &p, double T, const Material &t, const Config &c);
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef double range_straggling(Projectile &p, double T, const Material &t, const Config &c);
|
|
||||||
cdef double da2dx(Projectile &p, double T, const Material &t, const Config &c);
|
|
||||||
cdef double angular_variance(Projectile &p, double T, const Material &t, const Config& c);
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef Result calculate(Projectile &p, const Material &t, const Config &c);
|
|
||||||
cdef MultiResult calculate(Projectile &p, const Layers &layers, const Config &c);
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef pair[double,double] w_magnification(Projectile p, double E, const Material &t, const Config &c);
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef extern from "catima/calculations.h" namespace "catima":
|
|
||||||
cdef double bethek_lindhard(const Projectile &p);
|
|
||||||
cdef double bethek_lindhard_X(const Projectile &p);
|
|
||||||
cdef double bethek_dedx_e(Projectile &p,const Target &t, const Config &c, double I);
|
|
||||||
cdef double z_effective(const Projectile &p, const Target &t, const Config &c);
|
|
||||||
cdef double z_eff_Pierce_Blann(double z, double beta);
|
|
||||||
cdef double z_eff_Anthony_Landford(double pz, double beta, double tz);
|
|
||||||
cdef double z_eff_Hubert(double pz, double E, double tz);
|
|
||||||
cdef double z_eff_Winger(double pz, double beta, double tz);
|
|
||||||
cdef double z_eff_global(double pz, double E, double tz);
|
|
||||||
cdef double z_eff_atima14(double pz, double E, double tz);
|
|
||||||
cdef double z_eff_Schiwietz(double pz, double beta, double tz);
|
|
||||||
cdef double gamma_from_T(double T);
|
|
||||||
cdef double beta_from_T(double T);
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef extern from "catima/constants.h" namespace "catima":
|
|
||||||
int max_datapoints "catima::max_datapoints"
|
|
||||||
int max_storage_data "catima::max_storage_data"
|
|
||||||
int logEmin "catima::logEmin"
|
|
||||||
int logEmax "catima::logEmax"
|
|
||||||
bool reactions "catima::reactions"
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef extern from "catima/storage.h" namespace "catima":
|
|
||||||
cdef cppclass Interpolator:
|
|
||||||
Interpolator(const double *x, const double *y, int num) except +
|
|
||||||
double eval(double)
|
|
||||||
double derivative(double)
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef cppclass DataPoint:
|
|
||||||
Projectile p
|
|
||||||
Material m
|
|
||||||
Config config
|
|
||||||
vector[double] range
|
|
||||||
vector[double] range_straggling
|
|
||||||
vector[double] angular_variance
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef cppclass Data:
|
|
||||||
Data() except +
|
|
||||||
DataPoint& Get(unsigned int i)
|
|
||||||
int GetN()
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef cppclass EnergyTableType "catima::EnergyTable[max_datapoints]":
|
|
||||||
size_t num;
|
|
||||||
double operator()(int i)
|
|
||||||
|
|
||||||
cdef EnergyTableType energy_table;
|
|
||||||
cdef Data _storage;
|
|
||||||
cdef DataPoint& get_data(const Projectile &p, const Material &t, const Config c);
|
|
||||||
|
|
@ -1,31 +0,0 @@
|
||||||
#include "catima/catima.h"
|
|
||||||
#include <iostream>
|
|
||||||
|
|
||||||
using std::cout;
|
|
||||||
using std::endl;
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
int main(){
|
|
||||||
catima::Material graphite;
|
|
||||||
graphite.add_element(12,6,1); // arguments are A,Z, stoichiometric number
|
|
||||||
graphite.density(1.8); // density in g/cm3
|
|
||||||
graphite.thickness(2.0); // thickness in g/cm2
|
|
||||||
|
|
||||||
catima::Material water({ // material with 2 atoms
|
|
||||||
{1,1,2}, // 1H - two atoms
|
|
||||||
{16,8,1} // 16O - 1 atom
|
|
||||||
});
|
|
||||||
water.density(1.0).thickness(2.0);
|
|
||||||
|
|
||||||
catima::Projectile p(12,6); // define projectile, ie 12C
|
|
||||||
|
|
||||||
catima::Layers layer1; // create layers from materials defined above
|
|
||||||
layer1.add(graphite);
|
|
||||||
layer1.add(water);
|
|
||||||
layer1.add(graphite);
|
|
||||||
|
|
||||||
auto results = catima::calculate(p(1000),layer1); //calculate rtansport through layers with initial energy 1000 MeV/u
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
return 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
@ -1,27 +0,0 @@
|
||||||
#include "catima/catima.h"
|
|
||||||
#include "catima/reactions.h"
|
|
||||||
#include <iostream>
|
|
||||||
|
|
||||||
using std::cout;
|
|
||||||
using std::endl;
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
int main(){
|
|
||||||
catima::Material target = catima::get_material(4);
|
|
||||||
target.thickness(1.0); // thickness in g/cm2
|
|
||||||
catima::Projectile p(12,6); // define projectile, ie 12C
|
|
||||||
|
|
||||||
double cs = 45;
|
|
||||||
double rcsi = 870;
|
|
||||||
double rcso = 860;
|
|
||||||
|
|
||||||
cout<<"C->Be\n";
|
|
||||||
cout<<"t(g/cm2)\t rate"<<endl;
|
|
||||||
for(double t=0.25; t<=5;t+=0.25){
|
|
||||||
target.thickness(t);
|
|
||||||
double r = production_rate(45,rcsi, rcso, target);
|
|
||||||
cout<<t<<"\t"<<r<<endl;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
return 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
17
setup.py.in
17
setup.py.in
|
|
@ -1,17 +0,0 @@
|
||||||
from distutils.core import setup
|
|
||||||
from distutils.extension import Extension
|
|
||||||
from Cython.Build import cythonize
|
|
||||||
|
|
||||||
setup(
|
|
||||||
ext_modules = cythonize(
|
|
||||||
[Extension("catima", ["catima.pyx"],
|
|
||||||
language="c++",
|
|
||||||
libraries=["catima"],
|
|
||||||
library_dirs=["${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/lib"],
|
|
||||||
include_dirs=["${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/include"],
|
|
||||||
# extra_objects=["${CATIMA_LIB}"],
|
|
||||||
extra_compile_args=["-std=c++14"],
|
|
||||||
extra_link_args=["-std=c++14"]
|
|
||||||
),
|
|
||||||
])
|
|
||||||
)
|
|
||||||
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